Tài liệu Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng thấp

  • Số trang: 63 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 349 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HUỲNH THỊ NGÂN TÂM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN Nha Trang - 2012 BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM HUỲNH THỊ NGÂN TÂM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN Giảng viên hướng dẫn: Ks VŨ LỆ QUYÊN Th.s NGUYỄN THỊ THANH HẢI Nha Trang - 2012 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên SV: Huỳnh Thị Ngân Tâm Lớp: 50CB Ngành: Mã ngành: 102 Công nghệ chế biến thủy sản Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP ” Số trang: 63 Số chương: 03 Tài liệu tham khảo: ........................................................................................................................................... NHẬN XÉT: ................................................................................................................ ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... KẾT LUẬN:................................................................................................................. ........................................................................................................................................... Nha Trang, ngày tháng năm 2012 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cô Vũ Lệ Quyên, cô Nguyễn Thị Thanh Hải, đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài này. Qua đây cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang. - Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm. - Các thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm. - Các cán bộ quản lý phòng thí nghiệm, các anh chị trong phòng thí nghiệm cùng các bạn sinh viên. Đã quan tâm, đóng góp ý kiến, tận tình giúp đỡ em hoàn thành được đồ án này. Mục lục Trang BẢNG CHỮ VIẾT TẮT................................................................................................i DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................ii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ........................................................................ iii MỞ ĐẦU.........................................................................................................................iv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................1 1.1.Tổng quan về chitin-chitosan, chitosan phân tử lượng thấp.................................. 1 1.1.1. Chitin-chitosan ..................................................................................................... 1 1.1.2. Chitosan phân tử lượng thấp................................................................................ 6 1.1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất chitosan và chitosan oligosaccharide ............. 7 1.1.4. ứng dụng của chitosan và chitosan oligosaccharide .......................................... 8 1) ứng dụng của chitosan ...........................................................................................8 2) ứng dụng của chitosan oligosaccharide ................................................................16 1.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của một số vi sinh vật................................... 16 1.2.1. E.Coli ....................................................................................................................16 1..2.2. Staphylococcus aureus........................................................................................17 1.2.3. Salmonella ............................................................................................................ 18 1.2..4. Listeria ................................................................................................................. 19 1.6.Cơ chế kháng khuẩn của chitosan ........................................................................... 20 • Đặc tính kháng khuẩn của chitosan ......................................................................... 20 • Cơ chế kháng khuẩn của chitosan............................................................................ 20 1.7. Một số nghiên cứu về khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng thấp ................................................................................................................................21 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................24 2.1 Vật liệu nghiên cứu ................................................................................................24 i 2.2 Máy móc thiết bị cần sử dụng ............................................................................... 25 2.3 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................26 2.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ...............................................................29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 30 3.1 Kết quả nghiên cứu trên vi khuẩn gram (-)...........................................................30 3.1.1 E.Coli ................................................................................................................. 30 3.1.2 Salmonella ......................................................................................................... 35 3.2 Kết quả nghiên cứu trên vi khuẩn gram (+)..........................................................39 3.2.1 S.aureus.............................................................................................................. 39 3.2.2 Listeria ............................................................................................................... 43 3.3 So sánh khả năng kháng vi khuẩn Gram(-) và Gram(+) của chitosan. ............... 47 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ........................................................................... 50 I.Kết luận.......................................................................................................................50 II.Đề xuất ý kiến ........................................................................................................... 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................51 PHỤ LỤC ii BẢNG CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Giải thích 1 VSV Vi sinh vật 2 E.Coli Escherichia coli 3 S.aureus Staphylococcus aureus 4 Salmonella Salmonella typhi 5 Listeria Listeria monocytogenes 6 COS Chitosan olygosaccharide iii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 1 Bảng 1: Hàm lượng chitin của một số loại phế liệu thủy sản. 8 2 Bảng 2: Kết quả kháng E.Coli của chitosan và chitosan phân tử lượng 58 thấp (% E.Coli bị chết). 3 Bảng 3: Kết quả kháng S.aureus của chitosan và chitosan phân tử lượng 58 thấp (% S.aureus bị chết). 4 Bảng 4: Kết quả kháng Salmonella của chitosan và chitosan phân tử 58 lượng thấp (% Salmonella bị chết). 5 Bảng 5: Kết quả kháng Listeria của chitosan và chitosan phân tử lượng thấp (% Listeria bị chết). iv 59 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ STT Tên hình Trang 1 Hình 1: Chitosan dạng vảy. 9 2 Hình 2: Công thức cấu tạo của chitin và chitosan. 11 3 Hình 3: Chitosan phân tử lượng thấp. 12 4 Hình 4: Hình ảnh kết quả kháng E.Coli. 36 5 Hình 5: Biểu đồ kết quả kháng E.Coli của C, C1 ở 60 phút (a), 90 phút 37 (b), 10 phút (c). 6 Hình 6: Biểu đồ kết quả kháng E.Coli của C (a), C1 (b) theo nồng độ và 39 thời gian. 7 Hình 7: Hình ảnh kết quả kháng Salmonella. 39 8 Hình 8: Biểu đồ kết quả kháng Salmonella của C, C1 ở 60 phút (a), 90 42 phút (b), 120 phút (c). 9 Hình 9: Biểu đồ kết quả kháng Salmonella của C (a), C1 (b) theo nồng độ 44 và thời gian. 10 Hình 10: Hình ảnh kết quả kháng S.aureus. 45 11 Hình 11: Biểu đồ kết quả kháng S.aureus của C, C1 ở 60 phút (a), 90 47 phút (b), 120 phút (c). 12 Hình 12: Biểu đồ kết quả kháng S.aureus của C (a), C1 (b) theo nồng độ 49 và thời gian. 13 Hình 13: Hình ảnh kết quả kháng Listeria. 50 14 Hình 14: Biểu đồ kết quả kháng Listeria của C, C1 ở 60 phút (a), 90 phút 51 (b), 120 phút (c). 15 Hình 15: Biểu đồ kết quả kháng Listeria của C (a), C1 (b) theo thời gian. 53 16 Hình 16: Biểu đồ so sánh khả năng kháng khuẩn của C (a), C1 (b) ở 120 54 phút trên bốn chủng VSV nghiên cứu. v LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia ven biển Đông Nam Á, có 3260 km bờ biển từ Móng Cái đến Hà Tiên và là vùng biển nhiệt đới nên Việt Nam có một tiềm năng phong phú về nguồn lợi thủy sản. [1] Là một trong những ngành kinh tế trọng tâm của nền kinh tế quốc dân, ngành thủy sản đã góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế. Cùng với nhịp độ phát triển của nền kinh tế trong và ngoài nước, ngành thủy sản trong những năm gần đây đã đạt được những thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế biến thủy sản cũng như xuất nhập khẩu. Nhưng đi cùng với sự phát triển của ngành, vấn đề phế liệu trong chế biến thủy sản là một điểm hạn chế do lượng phế liệu thải ra từ công nghiệp chế biến thủy sản hàng năm là rất lớn. Nếu không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vì vậy những yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản đông lạnh mà chủ yếu là vỏ tôm, cua, ghẹ đang ngày càng trở nên cấp bách. Đây là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất chitin chitosan và chitosan phân tử lượng thấp. Do vậy việc nghiên cứu và phát triển sản xuất chitin-chitosan và chitosan phân tử lượng thấp là rất quan trọng để nâng cao giá trị sử dụng phế liệu này và làm sạch môi trường. Chitosan là một polysaccharide có nguồn gốc từ vỏ tôm, cua, ghẹ. Đặc tính của chitosan là không tan trong nước, có thể hòa tan trong acide nhẹ và có khả năng kháng khuẩn cao. Hiện chitosan đang được các nhà công nghệ chế biến nghiên cứu sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Trong công nghệ sau thu hoạch, chitosan được sử dụng làm màng bao bên ngoài của các các loại trái cây như xoài, chôm chôm,… để hạn chế sự thoát hơi nước và kháng khuẩn. Vì thế khi nhúng chitosan bên ngoài trái cây sẽ tạo cho trái cây có cảm quan đẹp bóng, giúp kéo dài thời gian bảo quản trái cây. Trong lĩnh vực chế biến thủy sản, chitosan được dùng để xử lý thịt, cá, tôm nhằm hạn chế sự hao hụt khối lượng trong quá trình cấp đông cũng như hạn chế sự phát triển của VSV gây hư hỏng sản phẩm, không những thế thủy sản sẽ có chất lượng cảm quan tốt hơn... Từ chitosan, Thái Viết Chiêu đã nghiên cứu thủy phân chitosan thành chitosan phân tử lượng thấp với mục đích nâng cao khả năng kháng khuẩn và tăng khả năng hòa tan của chitosan, từ đó mở rộng phạm vi ứng dụng của chitosan. vi Hiện nay các hóa chất bảo quản thực phẩm như hàn the, Urea...bị cấm sử dụng trong lĩnh vực xuất khẩu thủy sản, thì đây là một con đường mới để chúng ta nghiên cứu và áp dụng trong thực tế sản xuất. Tuy vậy, hiện nay các công trình nghiên cứu ứng dụng chitosan và chitosan phân tử lượng thấp trong các lĩnh vực của đời sống còn rất ít. Chính vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng thấp” với mục tiêu đánh giá khả năng kháng khuẩn của chitosan phân tử lượng thấp để ức chế một số VSV gây bệnh . Trong thời gian thực hiện đề tài, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng bên cạnh việc đạt được một số kết quả thì đề tài của em vẫn còn có rất nhiều thiếu sót. Kính mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Nha Trang, ngày 10/07/2012. Sinh viên thực hiện Huỳnh Thị Ngân Tâm vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về chitin-chitosan, chitosan phân tử lượng thấp và ứng dụng. 1.1.1 Chitin-chitosan. • Chitin - Công thức phân tử: [C8H13O5]n Trong đó, n: thay đổi tùy thuộc từng loại nguyên liệu Ví dụ: Tôm thẻ: n = 400 – 500 Tôm hùm: n = 700 – 800 Cua: n = 500 – 600 - Phân tử lượng trung bình của chitin = (203,09)n [2] Chitin-chitosan là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose, chúng được tạo ra trung bình 20g/năm/m2 bề mặt trái đất. Đây là một loại phân tử đã tồn tại trên trái đất từ rất lâu với hóa thạch thuộc kỷ Oligocene cách đây 24,7 triệu năm ( Stankiewicz et al.1997 ). Lịch sử của chitin bắt đầu bằng sự phát hiện của một giáo sư người Pháp, Henri Braconnot năm 1811 đăng trên tạp chí khoa học Ann. Chim. Phys. ( Paris ) với tựa đề “Sur la nature des champignons ” ( Tạm dịch: Các nghiên cứu về bản chất của các loài nấm ); trong đó, ông mô tả một loại vật liệu không hòa tan trong kiềm từ các loại nấm bậc cao mà ông đặt tên là “fungine”. Hai mươi năm sau, Odier tách chiết được một phân đoạn tương tự từ vỏ côn trùng mà ông đặt tên là Chitin theo gốc từ Hy Lạp có nghĩa là vỏ bọc. Sinh tổng hợp của chitin trong sinh quyển rất lớn từ các loài động thực vật khác nhau. Chỉ tính riêng cho các loài giáp xác trong thủy quyển, ước tính khối lượng chitin sinh tổng hợp mỗi năm khoảng 2,3x10 9 tấn ( Jeuniaux et al.,1993 ).[3] Chitin ít khi ở dạng tự do mà luôn liên kết với protein dưới dạng phức hợp, cacbonat canxi và nhiều hợp chất hữu cơ khác, gây khó khăn cho việc tách chiết. Chitin là một polysaccharide được cấu tạo bởi các monosaccharide liên kết với nhau bằng cầu nối 1,4 - glucozide. Chitin có cấu trúc hóa học giống cellulose và có thể xem là một dẫn xuất của cellulose với nhóm acetamido ở cacbon số 2. Chitin đóng vai trò là thành phần tạo nên độ cứng chắc của vỏ giáp xác. Hàm lượng chitin biến đổi theo từng loại nguyên 1 liệu, trong đó phế liệu mực ( nang mực ống ) có hàm lượng chitin cao nhất, tiếp theo là tôm sú và tôm thẻ.[3] Phế liệu cua, ghẹ Nguồn Cua xanh Ghẹ chấm (Callinectes) (Portunus Phế liệu tôm sú Phế liệu (Penaeus monodon) mực Đầu Vỏ Nang mực ống trituberculatus) Hàm lượng chitin (%) 12,9 17,1 34,9 36,5 Bảng 1: Hàm lượng chitin của một số loại phế liệu thủy sản [3] 2 75-80 • Chitosan Hình 1: Chitosan dạng vảy Công thức phân tử của chitosan [C6H11O4N]n Phân tử lượng trung bình của chitosan = (161,07)n Chitosan là một dẫn xuất của chitin được hình thành khi tách nhóm acetyl (quá trình deacetyl hóa chitin) khỏi chitin nên chitosan chứa rất nhiều nhóm amino. Chitosan được phát hiện lần đầu tiên bởi Rouget vào năm 1859. Công thức cấu tạo của chitosan gần giống như chitin và cellulose, chỉ khác là chitosan chứa nhóm amin ở cacbon thứ 2.[2],[3] 3 Sự khác nhau về công thức cấu tạo giữa chitin, chitosan được thể hiện ở hình sau: Hình 2: Công thức cấu tạo của chitin và chitosan • Một số tính chất của chitosan - Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vẩy có màu trắng hay hơi vàng. - Chitosan không hòa tan trong nước, kiềm, cồn. - Chitosan tan tốt trong các acid hữu cơ thông thường như: acid formic, acide acetic, acide propionic, acid citric, acide lactic…Khi hòa tan chitosan trong môi trường acid loãng tạo thành keo dương, nhớt và trong suốt. Đây là một điểm rất đặc biệt của chitosan vì đa số các keo polysaccharide tự nhiên tích điện âm. Chitosan tích điện dương sẽ có khả năng bám dính bề mặt các ion tích điện âm, có khả năng tạo phức với các ion kim loại và tương tác tốt với các polymer tích điện âm… , nhờ đó mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như Pb, Hg,… - Chitosan kết hợp với aldehyde trong điiều kiện thích hợp, hình thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzyme. 4 - Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo thành muối khó tan, tác dụng với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng màu tím, phản ứng này có thể dùng để phân tích định tính chitosan.[3],[4] 1.1.2. Chitosan phân tử lượng thấp Hình 3: Chitosan phân tử lượng thấp Chitosan phân tử lượng thấp thu được bằng quá trình thủy phân chitosan trạng thái rắn bằng hydroperoxit. Tùy theo từng điều kiện, chế độ thủy phân mà các chitosan phân tử lượng thấp này có khối lượng phân tử khác nhau (số n khác nhau). Tốc độ hấp thụ của chitosan oligosaccharide trong cơ thể con người là gần 100% và hoạt động sinh học, chức năng của nó gấp hàng chục lần của chitosan. Chitosan olygosaccaride có thể được sử dụng như một tác nhân trị đái tháo đường vì nó làm tăng dung nạp glucose, bài tiết insulin và giảm chất béo trung tính. Chitosan oligosaccharide liên kết với chất béo dư thừa và ức chế sự hấp thụ chất béo, hỗ trợ khả năng miễn dịch, giảm lượng đường trong máu, kiểm soát huyết áp, ngăn chặn táo bón, xóa Pb và các kim loại nặng ra khỏi cơ thể và tăng cường sự hấp thụ canxi, ngăn ngừa bệnh tim và giảm nồng độ acid uric máu. 5 1.1.3. Tình hình nghiên cứu, sản xuất chitosan oligosaccharide. Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính hất lý hóa, ứng dụng của chitosan đã được công bố từ những năm 30 của thế kỷ XX. Những nước đã thành công trong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chitosan là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp. [5], [6], [7] Nhật Bản là nước đầu tiên trên thế giới sản xuất 20 tấn/năm (1973), đến nay là 700 tấn/năm. Mỹ sản xuất trên 300 tấn/năm. Theo Know thì năm 1991 thị trường có nhiều triển vọng của chitin-chitosan là Nhật Bản, Mỹ, Anh, Đức. Nhật được coi là nước dẫn đầu về công nghệ sản xuất và buôn bán chitin-chitosan. Người ta ước tính sản lượng chitosan sẽ đạt tới 118000 tấn/năm; trong đó Nhật, Mỹ là nước sản xuất chính. [5], [6] Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất chitin - chitosan và ứng dụng của chúng trong sản xuất phục vụ đời sống là tương đối mới mẻ. Vào những năm 1978 - 1980, trường Đại học Thủy Sản Nha Trang đã công bố quy trình sản xuất chitosan của tác giả Đỗ Minh Phụng đã mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu, tuy nhiên chưa có ứng dụng nào trong thực tế sản xuất. [4], [6], [8] Hiện nay nhiều cơ sở khoa học đang nghiên cứu sản xuất chitosan như: Trường Đại học Nha Trang, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm nghiên cứu polymer - Viện Khoa Học Việt Nam, Viện Hóa thuộc Viện Khoa Học Việt Nam tại Thành Phố Hồ Chí Minh, Trung tâm Công nghệ và sinh học Thủy sản- Viện nghiên cứu môi trường thủy sản 2,…Trong đó, các kết quả công bố gần đây của các nhà khoa học thuộc trường Đại học Nha Trang đã đi sâu nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất ở bước cao hơn theo hướng giảm thiểu sử dụng hóa chất trong xử lý, ứng dụng công nghệ enzyme. Đáng kể nhất là các công trình của Trần Thị Luyến và các cộng sự đã sử dụng enzyme papain, chitinase và vi khuẩn lactic trong công nghệ sản xuất chitosan. Những kết quả này đã góp phần đáp ứng yêu cầu cấp bách xử lý phế liệu thủy sản, giảm thiểu nguồn ô nhiễm môi trường ở nước ta và trước những yêu cầu khắt khe về chất lượng chitin-chitosan trên thị trường hiện nay. Như vậy, với tính ưu việt của chitosan như khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống mất nước trong quá trình bảo quản, dễ rửa trôi trước khi đưa thực phẩm vào chế 6 biến, dễ tiêu hủy, đặc biệt dễ hòa hợp và không gây độc đối với người sử dụng, chitosan ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm. Với những tính chất của nó, có thể chitosan còn rất nhiều những ứng dụng tiềm ẩn mà các nhà khoa học đang nghiên cứu, khám phá. Năm 1996, nhóm tác giả Lưu Văn Chính, Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điền, Trịnh Đức Hưng, Đặng Lan Hương thuộc Viện hóa học các hợp chất hữu cơ, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã nghiên cứu điều chế chế phẩm bảo quản thực phẩm BQ - 1 từ hỗn hợp dung dịch 1,5% chitosan (trong dung dich acid acetic loãng) và 0,5% hỗn hợp các chất tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa và thối rữa thực phẩm, đồng thời đã thử nghiệm khả năng bảo quản trứng gà tươi ở nhiệt độ thường. Theo nhóm tác giả này, sau 12 ngày trứng gà đã qua xử lý BQ-1 vẫn giữ nguyên phẩm chất của trứng gà: lòng đỏ tươi đều, còn nguyên vẹn, mùi tươi trong khi mẫu đối chứng đã vữa hoàn toàn. [5], [6] Qua nghiên cứu của Châu Văn Minh và cộng sự thuộc Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia đã diều chế được chế phẩm BQ-1 với nguyên liệu chính là chitosan có tác dụng bảo quản quả tươi (cà chua, nho, vải, chuối,…) rất tốt. Chế phẩm này có tác dụng chống mốc, chống sự phá hủy của một số nấm men, vi sinh vật Gram (-) trên các loại hoa quả. Từ kết quả nhận được, Châu Văn Minh tiếp tục thử nghiệm khả năng bảo quản thực phẩm tươi sống của BQ-1 (thịt bò, thịt lợn, trứng gà tươi). Nhờ khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối của chế phẩm BQ-1 đã kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm trong một thời gian nhất định. [6] 1.1.4. Ứng dụng của chitosan và chitosan olygosaccharide 1) Ứng dụng của chitosan • Trong nông nghiệp - Chitosan được sử dụng để bọc nang các hạt giống nhằm mục đích ngăn ngừa sự tấn công của nấm trong đất, đồng thời nó còn có tác dụng cố định phân bón, thuốc trừ sâu, tăng cường khả năng nảy mầm của hạt. 7 - Qua nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan và các nguyên tố vi lượng lên một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của lúa mạ ở nhiệt độ thấp thì kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục và hàm lượng ni tơ tổng số, đồng thời hàm lượng các enzyme như amylase, catalase, peroxidase cũng tăng lên. - Năm 1987, Bentech đã được cấp bằng sáng chế nhờ phương pháp bao hạt giống bằng chitosan. Kết quả cho thấy, trong vùng đất mà thường bị nấm tấn công vào rễ, thu hoạch mùa màng được nâng cao đến 20% nếu các hạt giống thu được bao bằng chitosan. Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam đã phối hợp với Trung Tâm Công Nghệ Sinh Học Thủy Sản cùng tham gia vào nghiên cứu tác dụng thực tiễn của chế phẩm chitosan, đối với một số loại hạt dễ mất sức nảy mầm và góp phần vào thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng ở ngoài đồng. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng xử lý chitosan nồng độ 2% có khả năng kéo dài thời gian sống và duy trì sức nảy mầm cao của hạt giống cà chua và hạt giống đậu cô ve sau thời gian bảo quản 9 – 12 tháng trong điều kiện môi trường bình thường.[4], [9] • Trong công nghiệp thực phẩm - Chitosan được sử dụng để bảo quản thực phẩm, trái cây do dịch keo chitosan (keo dương) có tác dụng chống mốc, chống sự phá hủy của một số nấm men, vi sinh vật Gram (-) trên các loại hoa quả. - Chitosan được sử dụng để chống hiện tượng mất nước trong quá trình làm lạnh, làm đông thực phẩm. - Chitosan được sử dụng như một polymercationit trong sản xuất agarose chất lượng cao từ agar có chất lượng kém. - Chitosan có tính tẩy màu mà không hấp thụ mùi và các chất khác nên nó được ứng dụng vào việc khử màu đồ uống. - Do chitosan có tính diệt khuẩn, do đó nó được tạo thành màng mỏng để bao gói thực phẩm chống ẩm mốc, chống mất nước. - Màng mỏng chitosan dùng trong thực phẩm: Chitosan không hòa tan trong nước, kiềm, alcol và cetol nhưng tan trong dung dịch axit loãng, chitosan tạo trạng thái keo. Dung dịch keo này khi bao phủ trên mặt sản phẩm sẽ tạo thành một lớp màng bảo vệ 8 bán thấm. Các phương pháp dùng chitosan bảo quản quả tươi dựa trên tính chất này, lớp màng bảo vệ này có thể hạn chế sự bay hơi nước của rau quả, giảm bớt cường độ hô hấp. Phương pháp sử dụng màng Chitosan đã cho kết quả tốt ở Anh, Úc khi bảo quản táo và một số rau quả ôn đới khác trong thời gian từ 5 – 6 tháng. Phòng Polymer Dược Phẩm -Viện Hóa Học- Trung Tâm Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ Quốc Gia đã nghiên cứu công nghệ bảo quản rau quả. Chế phẩm dùng để bảo quản rau quả là PDP, nó là một dung dịch trên cơ sở Chitosan, PDP không độc, có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng tạo màng, ức chế sự phát triển các loại vi khuẩn và nhiều loại nấm. Bảo quản quả tươi bằng PDP: Quả tươi đã lựa chọn sau đó nhúng vào dung dịch khử trùng 1%, sau đó vớt ra để ráo và tiếp tục nhúng vào dung dịch PDP trong 1 phút, vớt ra để ráo cho khô màng polymer tạo thành. Kết quả này cho thấy khi dùng PDP sẽ kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi, hạn chế quá trình hô hấp, làm chín quả chậm, ít nhăn héo, lâu bị mất màu và hương vị, ngăn cản vi khuẩn và nấm xâm nhập, giảm tốc độ mất nước. Lọc trong nước ép quả tươi bằng PDP: Quả chín đem xay ép lấy nước sau đó lọc thô để loại bỏ bã quả, đem xử lý nước quả lọc bằng PDP, lọc tủa đã kết tủa khỏi nước quả. Kết quả cho thấy khi dùng PDP sẽ làm tăng khả năng kết tụ của thịt quả và những chất vô định hình khác làm cho việc lọc tủa dễ dàng hơn. Sau khi xử lý thu được nước quả trong, giữ nguyên màu và mùi vị của các quả dùng, thời gian bảo quản lâu hơn.[4], [9] • Trong y học - Trong dược phẩm, chitosan được sử dụng làm chất tạo màng, tạo dính để tạo viên nang bao bọc thuốc hoặc làm tá dược hay các chất mang sinh học dẫn thuốc. - Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin được gọi là Beschitin.W, nó giống như một tấm vải và được bọc ốp lên vết thương, chỉ một lần đến khi khỏi hẳn. Tấm Beschitin.W bị phân hủy sinh học từ từ cho đến lúc hình thành lớp biểu bì mới. Nó có tác dụng giảm đau, giúp các vết sẹo, bỏng phục hồi biểu bì nhanh chóng và chống nhiễm trùng. Ở Việt Nam, Đại học Dược Hà Nội cũng đã chế tạo thành công loại màng này và bước đầu ứng dụng có hiệu quả. 9
- Xem thêm -